JP2836542B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路等
に用いられる多層配線構造の半導体装置の製造方法に関
する。
に用いられる多層配線構造の半導体装置の製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路に用いる多層配線構造の
半導体装置の製造方法には、これまでに種々のものが提
案されている。図4は従来の半導体装置の製造方法を説
明するための図で、(a)〜(d)は各工程の状態図で
ある。
半導体装置の製造方法には、これまでに種々のものが提
案されている。図4は従来の半導体装置の製造方法を説
明するための図で、(a)〜(d)は各工程の状態図で
ある。
【0003】まず、図4(a)に示すように、シリコン
基板101上に絶縁層102を形成し、さらにその上に
0.4μmの膜厚の第1のアルミニウム層103を成膜
し、これをレジストを用いた既知のフォトリソグラフィ
工程およびエッチング工程によりパターンニングして下
層配線を形成する。
基板101上に絶縁層102を形成し、さらにその上に
0.4μmの膜厚の第1のアルミニウム層103を成膜
し、これをレジストを用いた既知のフォトリソグラフィ
工程およびエッチング工程によりパターンニングして下
層配線を形成する。
【0004】下層配線が形成されると、続いて、図4
(b)に示すように、酸化シリコン膜112を2.0μ
mの膜厚に成膜し、化学的機械的研磨法(Chemical Mec
hanical Polishing: CMP)等により、第1のアルミニウ
ム層103上での酸化シリコン膜112の膜厚が0.8
μm程度の平坦な層間絶縁膜を形成する。このとき、上
記パターンニングされた第1のアルミニウム(すなわ
ち、下層配線)間は酸化シリコン膜112で埋め込まれ
ることになる。
(b)に示すように、酸化シリコン膜112を2.0μ
mの膜厚に成膜し、化学的機械的研磨法(Chemical Mec
hanical Polishing: CMP)等により、第1のアルミニウ
ム層103上での酸化シリコン膜112の膜厚が0.8
μm程度の平坦な層間絶縁膜を形成する。このとき、上
記パターンニングされた第1のアルミニウム(すなわ
ち、下層配線)間は酸化シリコン膜112で埋め込まれ
ることになる。
【0005】酸化シリコン膜112が形成されると、続
いて、図4(c)に示すように、レジストを用いた既知
のフォトリソグラフィ工程とエッチング工程により酸化
シリコン膜112を選択的にエッチングして下層配線に
達する接続孔を形成する。そして、その接続孔内にタン
グステンを埋め込み、タングステンプラグ106を形成
する。
いて、図4(c)に示すように、レジストを用いた既知
のフォトリソグラフィ工程とエッチング工程により酸化
シリコン膜112を選択的にエッチングして下層配線に
達する接続孔を形成する。そして、その接続孔内にタン
グステンを埋め込み、タングステンプラグ106を形成
する。
【0006】タングステンプラグ106が形成される
と、続いて、図4(d)に示すように、第2のアルミニ
ウム膜107を0.6μmの膜厚で成膜し、レジストを
用いた既知のフォトリソグラフィ工程とエッチング工程
によりパターンニングして上層配線を形成する。以上の
4つの工程により、上下配線層からなる2層構造の半導
体装置を得られる。
と、続いて、図4(d)に示すように、第2のアルミニ
ウム膜107を0.6μmの膜厚で成膜し、レジストを
用いた既知のフォトリソグラフィ工程とエッチング工程
によりパターンニングして上層配線を形成する。以上の
4つの工程により、上下配線層からなる2層構造の半導
体装置を得られる。
【0007】ところで、近年、半導体素子の微細化、高
速化に伴い、素子の動作速度に影響する層間絶縁膜容量
の低減が求められている。上述の上下配線層からなる半
導体装置の場合、上下配線間の容量、および配線層内に
おいて隣接する配線間の容量をいかに低減するかが課題
となっている。上下配線間の容量は、層間絶縁膜として
低誘電率膜を採用し、層間膜厚を厚くすることで上下配
線間の容量を低減することができる。一方、隣接する配
線間の容量は、低誘電率膜を採用した配線間隔を大きく
すれば低減できるが、集積度を向上させるためには配線
間隔は小さくしなければならず、隣接配線間容量を大き
く低減することは困難である。
速化に伴い、素子の動作速度に影響する層間絶縁膜容量
の低減が求められている。上述の上下配線層からなる半
導体装置の場合、上下配線間の容量、および配線層内に
おいて隣接する配線間の容量をいかに低減するかが課題
となっている。上下配線間の容量は、層間絶縁膜として
低誘電率膜を採用し、層間膜厚を厚くすることで上下配
線間の容量を低減することができる。一方、隣接する配
線間の容量は、低誘電率膜を採用した配線間隔を大きく
すれば低減できるが、集積度を向上させるためには配線
間隔は小さくしなければならず、隣接配線間容量を大き
く低減することは困難である。
【0008】そこで、配線周囲の空間をより誘電率の小
さな空隙とすることにより、配線間容量の低減を図った
ものが特開平5-36841号公報により提案されている。図
5は、この特開平5-36841号公報により開示された半導
体製造方法を説明するための図で、(a)〜(e)は各
工程の状態図である。
さな空隙とすることにより、配線間容量の低減を図った
ものが特開平5-36841号公報により提案されている。図
5は、この特開平5-36841号公報により開示された半導
体製造方法を説明するための図で、(a)〜(e)は各
工程の状態図である。
【0009】まず、図5(a)に示すように、シリコン
基板201上に絶縁層202を形成し、さらにその面上
に0.4μmの膜厚の第1のアルミニウム層203を成
膜し、これをレジストを用いた既知のフォトリソグラフ
ィ工程とエッチング工程によりパターンニングして下層
配線を形成する。
基板201上に絶縁層202を形成し、さらにその面上
に0.4μmの膜厚の第1のアルミニウム層203を成
膜し、これをレジストを用いた既知のフォトリソグラフ
ィ工程とエッチング工程によりパターンニングして下層
配線を形成する。
【0010】下層配線が形成されると、続いて、図5
(b)に示すように、下層配線上に窒化シリコン膜21
3を1μmの膜厚で成膜し、その上に酸化シリコン膜2
12を0.2μmの膜厚で成膜する。そして、レジスト
を用いた既知のフォトリソグラフィ工程とエッチング工
程により、酸化シリコン膜212のうちの下層配線層上
部に接続孔214を形成する。
(b)に示すように、下層配線上に窒化シリコン膜21
3を1μmの膜厚で成膜し、その上に酸化シリコン膜2
12を0.2μmの膜厚で成膜する。そして、レジスト
を用いた既知のフォトリソグラフィ工程とエッチング工
程により、酸化シリコン膜212のうちの下層配線層上
部に接続孔214を形成する。
【0011】接続孔214が形成されると、続いて、図
5(c)に示すように、レジスト215を塗布し、上層
配線と接触をとらない下層配線の上部のレジスト215
に、2μm径の多数の小孔216をフォトリソグラフィ
工程により形成する。そして、エッチング工程によりそ
の下層配線の周囲に空隙205を設ける。
5(c)に示すように、レジスト215を塗布し、上層
配線と接触をとらない下層配線の上部のレジスト215
に、2μm径の多数の小孔216をフォトリソグラフィ
工程により形成する。そして、エッチング工程によりそ
の下層配線の周囲に空隙205を設ける。
【0012】上層配線と接触をとらない下層配線の周囲
に空隙205が設けられると、続いて、図5(d)に示
すように、レジスト215を除去し、その後スピンオン
グラス膜217を塗布し、これを焼結した後に上下配線
間を接続する接続孔を形成する。そして、この形成され
た接続孔内をタングステンで埋め込み、タングステンプ
ラグ206とする。さらに続いて、第2のアルミニウム
膜207を0.6μmの膜厚で成膜し、これをレジスト
を用いたフォトリソグラフィ工程とエッチング工程によ
りパターンニングして上層配線を形成する。
に空隙205が設けられると、続いて、図5(d)に示
すように、レジスト215を除去し、その後スピンオン
グラス膜217を塗布し、これを焼結した後に上下配線
間を接続する接続孔を形成する。そして、この形成され
た接続孔内をタングステンで埋め込み、タングステンプ
ラグ206とする。さらに続いて、第2のアルミニウム
膜207を0.6μmの膜厚で成膜し、これをレジスト
を用いたフォトリソグラフィ工程とエッチング工程によ
りパターンニングして上層配線を形成する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体装置の製造方法のそれぞれには、以下の
ような問題点がある。
た従来の半導体装置の製造方法のそれぞれには、以下の
ような問題点がある。
【0014】図4に示す製造方法においては、下層配線
の周囲が酸化シリコン膜等の層間絶縁膜で覆われ、下層
配線の配線間も絶縁膜で埋め込まれるため、隣接配線間
容量を小さくすることができないという問題点がある。
の周囲が酸化シリコン膜等の層間絶縁膜で覆われ、下層
配線の配線間も絶縁膜で埋め込まれるため、隣接配線間
容量を小さくすることができないという問題点がある。
【0015】図5に示す特開平5-36841号公報に記載の
製造方法においては、下層配線の特定の配線の周囲に層
間絶縁膜の存在しない空隙を設けることにより配線容量
を低減することができるものの、空隙を形成するための
マスクとフォトリソグラフィ工程を要するために配線工
程コストが高くなるという問題点がある。また、空隙は
配線の周囲に形成されるため、配線間隔が小さなものの
場合には、空隙が形成された配線に隣接する配線に対し
て接続孔を設けようとすると、接続孔が空隙と重なり、
つながってしまうため、この製造方法は適用できないと
いう問題点がある。さらには、接続孔が設けられる配線
の周囲には空隙を形成できないことから、隣接配線間の
容量低減は限られた部分でしか実現できないという問題
点がある。
製造方法においては、下層配線の特定の配線の周囲に層
間絶縁膜の存在しない空隙を設けることにより配線容量
を低減することができるものの、空隙を形成するための
マスクとフォトリソグラフィ工程を要するために配線工
程コストが高くなるという問題点がある。また、空隙は
配線の周囲に形成されるため、配線間隔が小さなものの
場合には、空隙が形成された配線に隣接する配線に対し
て接続孔を設けようとすると、接続孔が空隙と重なり、
つながってしまうため、この製造方法は適用できないと
いう問題点がある。さらには、接続孔が設けられる配線
の周囲には空隙を形成できないことから、隣接配線間の
容量低減は限られた部分でしか実現できないという問題
点がある。
【0016】本発明の目的は、上記の各問題点を解決
し、下層配線の各配線間に簡単な工程により空隙を設け
ることができ、配線パターンに依存することなく、隣接
配線間の容量を低減することのできる半導体装置の製造
方法を提供することにある。
し、下層配線の各配線間に簡単な工程により空隙を設け
ることができ、配線パターンに依存することなく、隣接
配線間の容量を低減することのできる半導体装置の製造
方法を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体装置の製造方法は、シリコン基板上
に絶縁層を形成する第1の工程と、前記絶縁層上に第1
のアルミニウム膜を成膜し、これをパターンニングして
配線間隔の異なる第1乃至第3の配線を有する下層配線
を形成する第2の工程と、前記下層配線上に絶縁性薄膜
を接着し、下層配線の各配線間に空隙を形成する第3の
工程と、前記絶縁性薄膜に前記下層配線にまで達する接
続孔を形成し、これに導電材を埋め込んでプラグを形成
する第4の工程と、前記プラグが形成された絶縁性薄膜
上に第2のアルミニウム膜を成膜し、これをパターンニ
ングして上層配線を形成する第5の工程と、を有するこ
とを特徴とする。
め、本発明の半導体装置の製造方法は、シリコン基板上
に絶縁層を形成する第1の工程と、前記絶縁層上に第1
のアルミニウム膜を成膜し、これをパターンニングして
配線間隔の異なる第1乃至第3の配線を有する下層配線
を形成する第2の工程と、前記下層配線上に絶縁性薄膜
を接着し、下層配線の各配線間に空隙を形成する第3の
工程と、前記絶縁性薄膜に前記下層配線にまで達する接
続孔を形成し、これに導電材を埋め込んでプラグを形成
する第4の工程と、前記プラグが形成された絶縁性薄膜
上に第2のアルミニウム膜を成膜し、これをパターンニ
ングして上層配線を形成する第5の工程と、を有するこ
とを特徴とする。
【0018】この半導体装置の製造方法の場合、前記層
間絶縁膜はポリイミドもしくはポリテトラフルオロエチ
レンあるいは酸化シリコンもしくは窒化シリコンからな
っていてもよい。
間絶縁膜はポリイミドもしくはポリテトラフルオロエチ
レンあるいは酸化シリコンもしくは窒化シリコンからな
っていてもよい。
【0019】<作用>上記のように構成される本発明の
半導体装置の製造方法によれば、下層配線の各配線間は
誘電率の小さい空隙となっているので、隣接配線間容量
が低減される。この空隙は下層配線上に絶縁性薄膜を接
着することにより形成されるので、空隙形成のための特
別なマスクやフォトリソグラフィ工程を必要とすること
はない。さらに、下層配線の各配線の間隔に関係なく空
隙を形成することが可能なので、空隙の形成による隣接
配線間容量の低減が下層配線の各配線の間隔に依存する
ことはない。また、層間絶縁膜は下層配線上に絶縁性薄
膜を接着することにより形成されるので、形成された層
間絶縁膜に下層配線の厚さが反映されることはなく、平
坦なものが得られる。
半導体装置の製造方法によれば、下層配線の各配線間は
誘電率の小さい空隙となっているので、隣接配線間容量
が低減される。この空隙は下層配線上に絶縁性薄膜を接
着することにより形成されるので、空隙形成のための特
別なマスクやフォトリソグラフィ工程を必要とすること
はない。さらに、下層配線の各配線の間隔に関係なく空
隙を形成することが可能なので、空隙の形成による隣接
配線間容量の低減が下層配線の各配線の間隔に依存する
ことはない。また、層間絶縁膜は下層配線上に絶縁性薄
膜を接着することにより形成されるので、形成された層
間絶縁膜に下層配線の厚さが反映されることはなく、平
坦なものが得られる。
【0020】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【0021】<第1実施例>図1は本発明の第1の実施
例の半導体装置の製造方法を説明するための図で、
(a)〜(d)は各工程の状態図である。
例の半導体装置の製造方法を説明するための図で、
(a)〜(d)は各工程の状態図である。
【0022】まず、図1(a)に示すように、シリコン
基板1上に絶縁層2を形成し、さらにその上に0.4μ
mの膜厚の第1のアルミニウム層3を成膜し、これをレ
ジストを用いた既知のフォトリソグラフィ工程とエッチ
ング工程によりパターンニングして下層配線を形成す
る。
基板1上に絶縁層2を形成し、さらにその上に0.4μ
mの膜厚の第1のアルミニウム層3を成膜し、これをレ
ジストを用いた既知のフォトリソグラフィ工程とエッチ
ング工程によりパターンニングして下層配線を形成す
る。
【0023】下層配線が形成されると、続いて、図1
(b)に示すように、厚さ1.0μmのポリイミド膜4
を接着する。接着は、ロールから引き出したポリイミド
フィルムをシリコン基板1上に載せて基板形状に合わせ
て裁断し、圧力を加えて熱処理を施すか、あるいはポリ
イミド接着剤を用いて熱処理を施すことにより行う。こ
のとき、下層配線の各配線間にポリイミドが埋め込まれ
ることはないので、下層配線の各配線間には空隙5が形
成される。この空隙5が形成されることにより、下層配
線の間隔が広い領域においてポリイミド膜4が撓む恐れ
のある場合には、その領域の適当な箇所に下層配線で支
柱を形成することにより膜の撓みを防ぐことができる。
例えば、図2(a)に示すように、下層配線8間に、支
柱配線9を設ければよい。この場合の断面を図2(b)
に示す。なお、層間絶縁膜材としては、ポリイミドに限
定されるものではなく、絶縁性を有するもの(望ましく
はより誘電率の低いもの)、例えばポリテトラフルオロ
エチレン(具体的には、テフロン(デュポン社製))、
ガラスエポキシ、ユーピレックス(宇部興産製)、酸化
シリコン等を用いてもよい。
(b)に示すように、厚さ1.0μmのポリイミド膜4
を接着する。接着は、ロールから引き出したポリイミド
フィルムをシリコン基板1上に載せて基板形状に合わせ
て裁断し、圧力を加えて熱処理を施すか、あるいはポリ
イミド接着剤を用いて熱処理を施すことにより行う。こ
のとき、下層配線の各配線間にポリイミドが埋め込まれ
ることはないので、下層配線の各配線間には空隙5が形
成される。この空隙5が形成されることにより、下層配
線の間隔が広い領域においてポリイミド膜4が撓む恐れ
のある場合には、その領域の適当な箇所に下層配線で支
柱を形成することにより膜の撓みを防ぐことができる。
例えば、図2(a)に示すように、下層配線8間に、支
柱配線9を設ければよい。この場合の断面を図2(b)
に示す。なお、層間絶縁膜材としては、ポリイミドに限
定されるものではなく、絶縁性を有するもの(望ましく
はより誘電率の低いもの)、例えばポリテトラフルオロ
エチレン(具体的には、テフロン(デュポン社製))、
ガラスエポキシ、ユーピレックス(宇部興産製)、酸化
シリコン等を用いてもよい。
【0024】ポリイミド膜4が接着されると、続いて、
図1(c)に示すように、レジストを用いたリソグラフ
ィ工程とエッチング工程により上下配線間を接続する接
続孔を形成し、これにタングステンを埋め込んでタング
ステンプラグ6を形成する。
図1(c)に示すように、レジストを用いたリソグラフ
ィ工程とエッチング工程により上下配線間を接続する接
続孔を形成し、これにタングステンを埋め込んでタング
ステンプラグ6を形成する。
【0025】タングステンプラグ6が形成されると、続
いて図1(d)に示すように、第2のアルミニウム膜7
を0.6μmの膜厚で成膜し、これをレジストを用いた
既知のフォトリソグラフィ工程とエッチング工程により
パターンニングして上層配線を形成する。
いて図1(d)に示すように、第2のアルミニウム膜7
を0.6μmの膜厚で成膜し、これをレジストを用いた
既知のフォトリソグラフィ工程とエッチング工程により
パターンニングして上層配線を形成する。
【0026】上述の本実施例の半導体装置の製造方法で
は、ポリイミド膜の接着という少ない工程で平坦な層間
絶縁膜を形成でき、下層配線の各配線間に空隙を形成す
ることができる。下層配線の各配線間に空隙を形成した
ことにより、隣接配線間容量をより小さくすることがで
きる。
は、ポリイミド膜の接着という少ない工程で平坦な層間
絶縁膜を形成でき、下層配線の各配線間に空隙を形成す
ることができる。下層配線の各配線間に空隙を形成した
ことにより、隣接配線間容量をより小さくすることがで
きる。
【0027】<第2実施例>上述した第1の実施例の半
導体装置の製造方法において、層間絶縁膜を任意の膜厚
で形成することもできる。以下に、その半導体装置の製
造方法を簡単に説明する。
導体装置の製造方法において、層間絶縁膜を任意の膜厚
で形成することもできる。以下に、その半導体装置の製
造方法を簡単に説明する。
【0028】図3は本発明の第2の実施例の半導体装置
の製造方法を説明するための図で、(a)〜(e)は各
工程の状態図である。なお、図1に示した構成と同じも
しくは類似のものには同じ符号を付してあり、それらの
構成の説明において重複する箇所は省略する。
の製造方法を説明するための図で、(a)〜(e)は各
工程の状態図である。なお、図1に示した構成と同じも
しくは類似のものには同じ符号を付してあり、それらの
構成の説明において重複する箇所は省略する。
【0029】まず、図1(a)に示す工程と同様にし
て、図3(a)に示すような下層配線を形成する。その
後、図3(b)に示すように、層間絶縁材として40μ
m程度の厚さの酸化シリコン膜11を圧着あるいは接着
剤を用いて接着する。このとき、上述の第1の実施例の
半導体装置の製造方法と同じく、下層配線間の空間に酸
化シリコン膜11が埋め込まれることはなく、空隙5が
形成される。
て、図3(a)に示すような下層配線を形成する。その
後、図3(b)に示すように、層間絶縁材として40μ
m程度の厚さの酸化シリコン膜11を圧着あるいは接着
剤を用いて接着する。このとき、上述の第1の実施例の
半導体装置の製造方法と同じく、下層配線間の空間に酸
化シリコン膜11が埋め込まれることはなく、空隙5が
形成される。
【0030】酸化シリコン膜11が接着されると、続い
て図3(c)に示すように、化学的機械的研磨法を用い
て、下層配線の上部における酸化シリコン膜11の厚さ
が1.0μm程度になるまで研磨する。
て図3(c)に示すように、化学的機械的研磨法を用い
て、下層配線の上部における酸化シリコン膜11の厚さ
が1.0μm程度になるまで研磨する。
【0031】酸化シリコン膜11の厚さが1.0μm程
度になると、続いて図1(c)、(d)に示す工程と同
様にして、図3(d)、(e)に示すようなタングステ
ンプラグ6およびパターンニングされた第2のアルミニ
ウム膜7よりなる上層配線を形成する。
度になると、続いて図1(c)、(d)に示す工程と同
様にして、図3(d)、(e)に示すようなタングステ
ンプラグ6およびパターンニングされた第2のアルミニ
ウム膜7よりなる上層配線を形成する。
【0032】以上説明した各実施例の半導体装置の製造
方法では、前述の図4に示した半導体装置の製造方法に
比べて隣接配線間容量を1/3程度小さくでき、前述の
図5に示した半導体装置の製造方法に比べて隣接配線間
容量を1/3程度小さくできる。さらに、図5に示した
半導体装置の製造方法に比べて、レジストパターンニン
グ工程が少なく、低コストで容量の小さい配線が形成で
きる。
方法では、前述の図4に示した半導体装置の製造方法に
比べて隣接配線間容量を1/3程度小さくでき、前述の
図5に示した半導体装置の製造方法に比べて隣接配線間
容量を1/3程度小さくできる。さらに、図5に示した
半導体装置の製造方法に比べて、レジストパターンニン
グ工程が少なく、低コストで容量の小さい配線が形成で
きる。
【0033】また、本発明の半導体装置の製造方法で
は、空隙は下層配線の各配線間において形成され、配線
の周囲に形成されることはないので、形成された空隙と
接続孔が重なってつながることはない。したがって、隣
接配線の間隔が小さい配線構造にも適応できる。
は、空隙は下層配線の各配線間において形成され、配線
の周囲に形成されることはないので、形成された空隙と
接続孔が重なってつながることはない。したがって、隣
接配線の間隔が小さい配線構造にも適応できる。
【0034】さらに、本発明の半導体装置の製造方法で
は、接続孔が設けられている配線とこれに隣接する配線
との間にも空隙が形成されるので、接続孔が設けられた
配線の周囲には空隙が形成できない従来の製造方法に比
べて、より容量の低減を図ることができる。
は、接続孔が設けられている配線とこれに隣接する配線
との間にも空隙が形成されるので、接続孔が設けられた
配線の周囲には空隙が形成できない従来の製造方法に比
べて、より容量の低減を図ることができる。
【0035】上述した各実施例では、上層配線と下層配
線の2層構造のものについて説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、3層以上の構造のものであ
ってもよい。この場合、各層間において容量の低減が図
れる。
線の2層構造のものについて説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、3層以上の構造のものであ
ってもよい。この場合、各層間において容量の低減が図
れる。
【0036】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【0037】本発明の半導体装置の製造方法によれば、
下層配線の各配線間は空隙となっているので、従来にな
い隣接配線間容量の小さな半導体装置を提供できるとい
う効果がある。さらに、空隙形成のために特別なマスク
やフォトリソグラフィ工程を必要とすることはないの
で、工程数が少なく、低コストの半導体装置の製造方法
を提供できるという効果がある。さらに、空隙の形成に
よる隣接配線間容量の低減が下層配線の各配線の間隔に
依存することはないので、配線間隔の小さな構造のもの
にも適応することができるという効果がある。また、層
間絶縁膜を平坦なものとすることができるので、形成さ
れる素子の平坦性に優れた、断線等のない半導体装置の
製造方法を提供できるという効果がある。
下層配線の各配線間は空隙となっているので、従来にな
い隣接配線間容量の小さな半導体装置を提供できるとい
う効果がある。さらに、空隙形成のために特別なマスク
やフォトリソグラフィ工程を必要とすることはないの
で、工程数が少なく、低コストの半導体装置の製造方法
を提供できるという効果がある。さらに、空隙の形成に
よる隣接配線間容量の低減が下層配線の各配線の間隔に
依存することはないので、配線間隔の小さな構造のもの
にも適応することができるという効果がある。また、層
間絶縁膜を平坦なものとすることができるので、形成さ
れる素子の平坦性に優れた、断線等のない半導体装置の
製造方法を提供できるという効果がある。
【図1】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
図で、(a)〜(d)は各工程の状態図である。
図で、(a)〜(d)は各工程の状態図である。
【図2】下層配線間に支柱配線を設けた構成の一例で、
(a)は第1のアルミニウム膜における下層配線と支柱
配線の配置を示した図、(b)は(a)のAーA’にお
ける第1のアルミニウム膜の断面の状態を示した図であ
る。
(a)は第1のアルミニウム膜における下層配線と支柱
配線の配置を示した図、(b)は(a)のAーA’にお
ける第1のアルミニウム膜の断面の状態を示した図であ
る。
【図3】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造方法
を説明するための図で、(a)〜(e)は各工程の状態
図である。
を説明するための図で、(a)〜(e)は各工程の状態
図である。
【図4】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
図で、(a)〜(d)は各工程の状態図である。
図で、(a)〜(d)は各工程の状態図である。
【図5】特開平5-36841号公報により開示された半導体
製造方法を説明するための図で、(a)〜(e)は各工
程の状態図である。
製造方法を説明するための図で、(a)〜(e)は各工
程の状態図である。
1 シリコン基板 2 絶縁層 3 第1のアルミニウム膜 4 ポリイミド膜 5 空隙 6 タングステンプラグ 7 第2のアルミニウム膜 8 下層配線 9 支柱配線 11 酸化シリコン膜
Claims (1)
- 【請求項1】 シリコン基板上に絶縁層を形成する第1
の工程と、 前記絶縁層上に第1のアルミニウム膜を成膜し、これを
パターンニングして配線間隔の異なる第1乃至第3の配
線を有する下層配線を形成する第2の工程と、 前記下層配線上に絶縁性薄膜を接着し、下層配線の各配
線間に空隙を形成する第3の工程と、 前記絶縁性薄膜に前記下層配線にまで達する接続孔を形
成し、これに導電材を埋め込んでプラグを形成する第4
の工程と、 前記プラグが形成された絶縁性薄膜上に第2のアルミニ
ウム膜を成膜し、これをパターンニングして上層配線を
形成する第5の工程と、を有することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7268627A JP2836542B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 半導体装置の製造方法 |
KR1019960046588A KR100248135B1 (ko) | 1995-10-17 | 1996-10-17 | 집적회로용 다층 배선 구조물 및 그 제조방법 |
GB9621699A GB2306776B (en) | 1995-10-17 | 1996-10-17 | Multilevel interconnection structure |
CN96121070A CN1061785C (zh) | 1995-10-17 | 1996-10-17 | 用于集成电路的多层互连及其制造方法 |
US08/938,634 US6051491A (en) | 1995-10-17 | 1997-09-26 | Multilevel interconnection structure for integrated circuits and method of producing same |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09116004A JPH09116004A (ja) | 1997-05-02 |
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ID=17461182
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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US6159842A (en) * | 1999-01-11 | 2000-12-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method for fabricating a hybrid low-dielectric-constant intermetal dielectric (IMD) layer with improved reliability for multilevel interconnections |
US6375859B1 (en) * | 1999-02-04 | 2002-04-23 | International Business Machines Corporation | Process for resist clean up of metal structures on polyimide |
US6130151A (en) * | 1999-05-07 | 2000-10-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method of manufacturing air gap in multilevel interconnection |
US6472740B1 (en) | 2001-05-30 | 2002-10-29 | International Business Machines Corporation | Self-supporting air bridge interconnect structure for integrated circuits |
US6908829B2 (en) * | 2002-03-11 | 2005-06-21 | Intel Corporation | Method of forming an air gap intermetal layer dielectric (ILD) by utilizing a dielectric material to bridge underlying metal lines |
US6995392B2 (en) * | 2002-08-07 | 2006-02-07 | International Business Machines Corporation | Test structure for locating electromigration voids in dual damascene interconnects |
US20050184392A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-08-25 | Kun-Hong Chen | Method for fabricating interconnect and interconnect fabricated thereby |
JP2006005190A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
JP2006196511A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Sony Corp | 半導体集積回路 |
JP2007088374A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP4955277B2 (ja) * | 2006-02-03 | 2012-06-20 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 絶縁膜の形成方法 |
JP5491077B2 (ja) * | 2009-06-08 | 2014-05-14 | キヤノン株式会社 | 半導体装置、及び半導体装置の製造方法 |
US8946890B2 (en) * | 2010-10-20 | 2015-02-03 | Marvell World Trade Ltd. | Power/ground layout for chips |
RU2459313C1 (ru) * | 2011-03-21 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество "НИИ молекулярной электроники и завод "Микрон" | Способ изготовления многоуровневой металлизации интегральных микросхем с пористым диэлектрическим слоем в зазорах между проводниками |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0393635B1 (en) * | 1989-04-21 | 1997-09-03 | Nec Corporation | Semiconductor device having multi-level wirings |
JPH0370160A (ja) * | 1989-08-09 | 1991-03-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JPH0536841A (ja) * | 1991-08-01 | 1993-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JPH0645455A (ja) * | 1992-07-22 | 1994-02-18 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH0722583A (ja) * | 1992-12-15 | 1995-01-24 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 多層回路装置 |
US5488015A (en) * | 1994-05-20 | 1996-01-30 | Texas Instruments Incorporated | Method of making an interconnect structure with an integrated low density dielectric |
US5407860A (en) * | 1994-05-27 | 1995-04-18 | Texas Instruments Incorporated | Method of forming air gap dielectric spaces between semiconductor leads |
US5510293A (en) * | 1994-05-31 | 1996-04-23 | Texas Instruments Incorporated | Method of making reliable metal leads in high speed LSI semiconductors using thermoconductive layers |
US5476817A (en) * | 1994-05-31 | 1995-12-19 | Texas Instruments Incorporated | Method of making reliable metal leads in high speed LSI semiconductors using both dummy leads and thermoconductive layers |
-
1995
- 1995-10-17 JP JP7268627A patent/JP2836542B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-10-17 GB GB9621699A patent/GB2306776B/en not_active Expired - Fee Related
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-
1997
- 1997-09-26 US US08/938,634 patent/US6051491A/en not_active Expired - Fee Related
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GB2306776A (en) | 1997-05-07 |
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CN1061785C (zh) | 2001-02-07 |
KR970023744A (ko) | 1997-05-30 |
CN1155164A (zh) | 1997-07-23 |
GB2306776B (en) | 2000-08-23 |
JPH09116004A (ja) | 1997-05-02 |
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